当前位置:主页 > 科技论文 > 机电工程论文 >

基于Webots汽车起重机工作场景的感知与路径规划研究

发布时间:2018-10-10 17:05
【摘要】:汽车起重机的吊装过程繁琐复杂,吊装方案制定也十分困难,而吊装方案的好坏直接影响到吊装的安全及成本,而汽车起重机利用自身的优势,在吊装工作中占了很大比重。面对日益复杂化的吊装物与吊装环境,单纯依靠人工经验完成吊装工作,让吊装的安全性及氋效性都会降低。为解决吊装方案制定繁琐,提高吊装安全等问题,基于虚拟吊装仿真技术应运而生。本文从起重机吊装安全的角度入手,基于Webots仿真软件,研究汽车起重机三维虚拟吊装环境下的工作场景感知和路径规划算法,了解吊装物、障碍物、起重机三者的关系,在障碍物间寻找一条最优路径,保证吊装安全。主要的工作包括:逡逑首先,详细分析了汽车起重机实际吊装工艺、主要技术参数、基本操作、感知系统和吊装路径参数等,通过对吊装路径影响因素的分析,在Webots中建立吊装环境的模型,通过起重机的感知系统,获取吊装场景图形,对吊装工作场景信息进行感知,为路径规划研究做准备。逡逑其次,根据起重机吊装运动特点及站位来确定吊装起始点和目标点。提出基于改进遗传算法的路径规划算法,通过作业场景模型和汽车起重机位姿空间模型,将吊装路径空间分割为多个路径平面进行处理,建立路径平面模型,最后利用遗传算法原理建立的路径点信息模型确定起重机吊装路径。该算法通过对场景模型添加包围盒属性(即边界对象属性)来提高搜索精度,用记忆算子提高计算速率和收敛速度。最后,在虚拟吊装软件平台上,采用VRML97编程语言,完成虚拟吊装的仿真测试。
[Abstract]:The lifting process of automobile crane is complicated and it is very difficult to make the lifting scheme. The quality of the hoisting scheme directly affects the safety and cost of the hoisting, and the truck crane takes a large proportion in the hoisting work by using its own advantages. In the face of the increasingly complicated hoisting and hoisting environment, only relying on artificial experience to complete the hoisting work, so that the safety and efficiency of hoisting will be reduced. In order to solve the problem of making the hoisting scheme tedious and improving the safety of hoisting, virtual hoisting simulation technology emerges as the times require. From the view of crane hoisting safety, based on Webots simulation software, this paper studies the working scene perception and path planning algorithm of automobile crane in 3D virtual hoisting environment, to understand the relationship among hoisting objects, obstacles and cranes. Search for an optimal path between obstacles to ensure hoisting safety. The main work includes: first of all, the actual hoisting technology, main technical parameters, basic operation, sensing system and hoisting path parameters of truck crane are analyzed in detail. The model of hoisting environment is established in Webots. Through the perception system of crane, the lifting scene graph is obtained, and the information of hoisting work scene is perceived, so as to prepare for the research of path planning. Secondly, the starting point and the target point of hoisting are determined according to the movement characteristics and station position of crane hoisting. A path planning algorithm based on improved genetic algorithm is proposed. The lifting path space is divided into multiple path planes and the path plane model is established by using the job scene model and the position and pose space model of truck crane. Finally, the path information model based on genetic algorithm is used to determine the crane hoisting path. By adding bounding box attributes (i.e. boundary object attributes) to the scene model, the algorithm improves the search accuracy and improves the computing rate and convergence speed by using memory operators. Finally, on the platform of virtual hoisting software, VRML97 programming language is used to complete the simulation test of virtual hoisting.
【学位授予单位】:北方民族大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH21;TP391.9

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 贾宁;杨善国;钱森;訾斌;;多起重机协同吊装联接装置设计与可行性研究[J];机械设计与制造;2015年07期

2 贾士伟;李军民;邱权;唐慧娟;;基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航[J];农业工程学报;2015年13期

3 乔慧芬;潘广贞;元琴;;移动机器人的实时路径规划研究与仿真[J];计算机仿真;2015年01期

4 白苗苗;郭亚丽;王黎明;;基于爆炸超压场重建的传感器优化布局技术研究[J];传感技术学报;2014年07期

5 邓乾旺;高礼坤;罗正平;李枭;;基于多目标遗传算法的起重机吊装路径规划[J];湖南大学学报(自然科学版);2014年01期

6 张琦;马家辰;马立勇;;基于简化可视图的环境建模方法[J];东北大学学报(自然科学版);2013年10期

7 岳进;董晓刚;孙海涛;徐敏;;SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统在深圳机场T3航站楼工程中的应用[J];施工技术;2012年04期

8 仲作阳;孟光;荆建平;李明;;汽车起重机变幅机构的多领域耦合动力学建模仿真[J];工程机械;2012年02期

9 朱磊;樊继壮;赵杰;吴晓光;刘罡;;基于栅格法的矿难搜索机器人全局路径规划与局部避障[J];中南大学学报(自然科学版);2011年11期

10 王美成;;轮式起重机箱型臂伸缩机构[J];工程机械;2011年03期

相关硕士学位论文 前10条

1 苏伟;130吨汽车起重机控制系统设计与实现[D];大连理工大学;2015年

2 许光虎;汽车起重机重要构件的有限元分析及车架底盘的轻量化设计[D];山东农业大学;2014年

3 李玉鹏;虚拟现实技术在舞台机械监控系统中的应用[D];兰州理工大学;2014年

4 陈洪财;桥门式起重机起升机构智能化设计研究[D];西南交通大学;2014年

5 吁鸣;塔式起重机操作及装拆虚拟现实系统的研究[D];重庆大学;2014年

6 舒世龙;面向安全吊装的大吨位起重机三维路径规划方法[D];中南大学;2014年

7 林艺辉;双台汽车起重机协同作业载荷分配与三维仿真系统设计[D];中南大学;2013年

8 李俊;QY50P汽车起重机车架系统研究[D];长安大学;2013年

9 王令;汽车起重机路径规划算法及吊装方案实现[D];中南大学;2013年

10 龚源;汽车起重机虚拟吊装环境下的路径规划算法[D];中南大学;2012年



本文编号:2262591

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2262591.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e997b***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com